KR101608454B1

KR101608454B1 - 필름히터를 이용한 헤어 미용기

Info

Publication number: KR101608454B1
Application number: KR1020150144601A
Authority: KR
Inventors: 홍진표
Original assignee: 홍진표
Priority date: 2015-10-16
Filing date: 2015-10-16
Publication date: 2016-04-01

Abstract

본 발명은 금속박막이 증착을 통해 절연필름에 비접착되도록 하여 열적 스트레스 없이 100V 내지 250V의 AC 전원을 인가받아 신속하고 정밀하게 온도가 제어되도록 한 필름히터를 이용한 헤어 미용기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 필름히터를 이용한 헤어 미용기는
탄성 힌지에 의해 집게 형태로 연결된 발열봉과 상기 발열봉에 감겨진 탄력적으로 밀착되는 글러브를 구비하고;
상기 발열봉이 분해조립이 가능하도록 분할구성되며;
분할된 발열봉의 내주면에는 필름히터가 각각 밀착되게 설치되고;
상기 필름히터가 헤어에 열을 가할 수 있도록 절연필름과, 발열저항체로서 상기 절연필름의 전면과 후면 중 적어도 일측면 이상에 증착된 금속박막과, 상기 금속박막을 감싸는 절연막으로 구성되며;
분할된 발열봉의 내주면에는 각각 고정브라켓이 설치되고;
각 고정브라켓에는 필름히터를 발열봉의 내주면에 밀착시켜 주는 지지브라켓이 체결되며;
상기 지지브라켓과 필름히터 사이에 절연용 실리콘이 위치된다.

Description

필름히터를 이용한 헤어 미용기{Hair designing machine using film heater}

본 발명은 금속박막이 증착을 통해 절연필름에 비접착되도록 하여 열적 스트레스 없이 100V 내지 250V의 AC 전원을 인가받아 신속하고 정밀하게 온도가 제어되도록 한 필름히터를 이용한 헤어 미용기에 관한 것이다.

일반적으로 머리카락을 펴거나 웨이브를 주면서 원하는 형태의 헤어스타일을 연출하는데 사용되는 헤어 미용기로서 고대기와 컬링기가 주로 알려져 있다.

이러한 헤어 미용기에는 필수적으로 머리카락에 열을 가하는 히터가 장착된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 헤어 미용기의 일예로서 헤어 컬링기를 예를 들어 설명한다.

종래의 헤어 컬링기는 탄성 힌지에 의해 집게 형태로 연결된 발열봉(10)과 글러브(20)를 구비한다.

상기 발열봉(10)은 머리카락이 감겨지는 부재이고 상기 글러브(20)는 상기 발열봉(10)에 감겨진 머리카락을 탄력적으로 가압하는 부재로서, 상기 발열봉(10) 내부에는 외부로부터 공급되는 전원에 의해 발열되어 발열봉(10)을 200℃ 내외의 온도로 가열시키는 히터(30)가 내장되어 있다.

이와 같은 헤어 미용기는 히터(30)를 통해 가열된 발열봉(10)에 머리카락을 감은 상태에서 발열봉(10)과 글러브(20)를 오무리면 머리카락이 발열봉(10)과 글러브(20) 사이에 머리카락이 압착되며, 이러한 상태에서 머리카락 끝부분을 향해 당기면서 머리카락을 롤 형상으로 감아 원하는 헤어스타일을 연출하게 된다.

이때 히터(30)의 온도가 너무 높으면 고온에 의해 머리카락이 손상되기 쉽고 반대로 너무 낮으면 머리카락을 원하는 형태로 펴거나 구부리는 작업이 잘 되지 않으므로 머리카락과 직접적으로 접촉하는 히터(30)는 항상 일정한 온도로 유지되는 것이 중요하다.

그러나 종래의 히터(30)는 얇은 세라믹 소재에 금속 페이스트를 패턴 인쇄하여 제작된 세라믹 히터가 주로 이용되는데, 상기에서 히터 패턴은 1차 소결을 하여 단자에 와이어를 브레이징하는 과정을 거치게 되며, 1차 소결된 히터 패턴의 상부와 하부면에 각각 세라믹판을 포개어 접속시키고 약 1600℃의 온도에서 소성을 한 다음 두 세라믹판 사이에 금속의 히터 패턴이 밀착되게 고정한 후에 상부 세라믹판과 하부 세라믹판에 각각 발열봉(10)과 온도센서를 접착시켜 고정하는 복잡한 과정을 통해 제조된다.

또한 상기 온도센서는 Ntc(Negative temperature coefficient)방식으로서, 이러한 방식의 온도센서를 채용한 헤어 미용기에서는 온도센서가 히터(30)의 표면에 접촉한 상태로 부특성 온도계수를 활용하여 발열봉(10) 표면의 온도를 간접적으로 제어하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 헤어 미용기의 히터는 다음과 같은 문제를 갖는다.

첫째, 종래의 헤어 미용기의 히터(30)는 가장 중요한 성능인 신속한 온도 상승 및 복원능력이 크게 떨어지는 문제가 있다.

즉, 히터(30)의 온도가 내려간 상태에서 설정 온도로 급속하게 상승(통상 30초 이내에 200℃ 도달) 및 복원(5초 이내)시키기 위한 온도제어, 즉 고성능 제어를 위해서는 히터(30)를 낮은 저항으로 설계하여 순간적으로 고열을 발생시키면 되는데, 종래의 히터는 세라믹판(31)의 선팽창 계수와 알루미늄으로 이루어진 발열봉(10)의 선팽창 계수가 서로 달라 순간 고열의 발생시 열적 스트레스에 의해 발열봉(10) 또는 세라믹판(31)에 미세한 금이 가거나 깨지게 되는 것이다.

이에 발열봉(10)의 손상되지 않도록 발열봉(10)의 두께를 2mm 이상으로 두껍게 설계하는 방안이 제시된 바 있으나, 이 경우 제품 가격이 크게 상승하게 될 뿐만 아니라 제품 중량의 증가로 인하여 사용자가 손목터널증후군과 같은 질환을 호소하는 등 사용상의 불편함이 매우 크기 때문에 바람직한 방법이 아니다. 설령, 발열봉(10)이 손상되지 않더라도 세라믹판(31)이 깨지게 되면 히터 패턴이 끊어져 히팅동작을 전혀 수행할 수 없게 된다.

최근에는 상기와 같은 발열봉(10)과 세라믹판(31)의 선팽창 계수의 차이로 인한 발열봉(10) 및 세라믹판(31)의 손상을 최소화하고자 세라믹판(31)과 발열봉(10) 사이에 실리콘 오일(40)을 도포하는 방안도 제시된 바 있으나 이 경우 제작공정이 복잡해지면서 제작성과 생산성이 크게 불량해지는 또 다른 문제를 유발하게 되므로 바람직한 방법이 아니다.

둘째, 종래의 헤어 미용기의 히터는 발열봉(10)의 표면온도를 간접적으로 제어하는 Ntc방식의 온도센서를 채용하고 있는데, 발열봉(10)의 내부온도와 발열봉(10)의 표면온도의 갭이 크기 때문에 히터(30)를 서서히 가열하지 않을 경우 발열봉(10)에 오버 히팅이 발생하여 안정성에 문제가 발생 된다.

셋째, 종래의 헤어 미용기의 히터는 온도센서가 오동작을 하거나 또는 온도센서가 파손된 상태에서 전원이 공급되는 경우 최대 발열 온도인 약 800℃ 까지 올라가 안전사고를 유발할 우려도 있다.

넷째, 발열봉(10)의 단면이 원형인 경우, 발열봉(10)의 두께가 히터(30)가 설치된 부분의 두께(D)가 상대적으로 다른 부분의 두께(d) 보다 더 두껍게 제작될 수밖에 없다. 따라서, 종래의 헤어 미용기의 히터는 발열봉(10)의 단면구조를 복잡하게 설계하도록 하는 주요 원인이 되며 이로 인하여 온도 및 전도 속도에 있어서도 부위별로 차이를 발생시키면서 상기한 여러 가지 문제들을 심화시킨다.

본 발명의 목적은 신속한 온도 상승 및 복원능력이 우수한 필름히터를 이용한 헤어 미용기를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 발열봉에 오버 히팅 현상이 발생 되지 않고 오동작시에도 안전하게 사용 가능한 필름히터를 이용한 헤어 미용기를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 원형 단면 형상의 발열봉에 온도 및 전도 속도에 있어서도 부위별로 차이를 발생시키지 않고 발명봉의 단면구조를 단순하게 설계할 수 있도록 하는 필름히터를 이용한 헤어 미용기를 제공하기 위한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 헤어 미용기는 탄성 힌지에 의해 집게 형태로 연결된 발열봉과 상기 발열봉에 감겨진 탄력적으로 밀착되는 글러브를 구비하고; 상기 발열봉이 분해조립이 가능하도록 분할구성되며; 분할된 발열봉의 내주면에는 상기 필름히터가 각각 밀착되게 설치되고; 상기 필름히터가 헤어에 열을 가할 수 있도록 절연필름과, 발열저항체로서 상기 절연필름의 전면과 후면 중 적어도 일측면 이상에 증착된 금속박막과, 상기 금속박막을 감싸는 절연막으로 구성되며; 분할된 발열봉의 내주면에는 각각 고정브라켓이 설치되고, 각 고정브라켓에는 필름히터를 발열봉의 내주면에 밀착시켜 주는 지지브라켓이 체결되며, 상기 지지브라켓과 필름히터 사이에 절연용 실리콘이 위치되는 것을 특징으로 한다.

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본 발명은 금속박막이 절연필름의 전면과 후면 중 적어도 일측면 이상에 증착을 통해 비접착 상태로 결합되어 있기 때문에 온도의 상승과 하강시 금속박막과 절연필름이 독립적으로 팽창 및 수축되므로 순간적인 고온 발열시 파손되지 않으면서 온도 상승속도 및 복원속도가 크게 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 100V 내지 250V의 AC 전원을 사용하고 금속박막이 0.1mm 내지 0.2mm의 폭과 두께를 가지며 0.3mm 내지 0.6mm의 간격을 두고 패턴화된 경우, 헤어 미용에서 요구되는 적정한 온도 및 내구성을 만족시키게 되므로 장시간 안정적으로 편리하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 필름히터가 정특성 금속히터로서 금속의 정특성 온도 선형성을 이용하여 히터와 센서의 역할을 동시에 수행하므로 온도 감지를 위한 별도의 센서가 필요 없고 온도가 증가할수록 저항이 증가해서 전류가 자동으로 감소하기 때문에 종래와 같이 오버히팅 현상이나 온도센서의 이상으로 인한 각종 안전사고 없이 안전하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

그리고 본 발명은 필름히터가 발열봉에 비접착 상태로 밀착되기 때문에 열적 스트레스를 받지 않아 필름히터가 순간적으로 고온으로 발열하여도 필름히터나 발열봉이 파손되지 않고 빠르게 원하는 온도로 상승시킬 수 있고 온도복원 및 응답속도도 크게 향상된다. 따라서, 장시간 연속사용이 가능하고 헤어의 연출이 용이해지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 필름히터가 매우 유연하고 두께가 얇기 때문에 헤어 미용기의 두께를 크게 감소시킬 수 있다. 따라서, 디자인 자유도가 크게 향상됨은 물론 발열봉의 단면구조가 단순해지면서 조립도 용이하게 이루어지게 됨은 물론 온도 및 전도 속도에 있어서도 부위별로 차이를 발생시키지 않고 발열봉의 전구간에서 일정한 온도 및 전도 속도를 갖게 되며 소비전력과 제작비용과 무게를 크게 낮출 수 있다.

도 1은 종래의 헤어 미용기를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도.
도 3은 본 발명을 구성하는 필름히터의 사시도.
도 4는 본 발명을 구성하는 필름히터의 단면도.
도 5는 본 발명의 필름히터를 이용한 헤어 미용기의 일예를 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명의 필름히터를 이용한 헤어 미용기를 구성하는 발열봉의 분해사시도.
도 7은 도 5의 Ⅶ-Ⅶ선 단면도.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 필름히터를 이용한 헤어 미용기를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명은 AC 전원을 유선으로 인가받아 동작되는 필름히터를 이용한 헤어 미용기로서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 필름히터(130)은 내열성과 탄성이 매우 우수한 특성을 가진 폴리이미드(polyimide) 재질의 절연필름(131)을 기본적으로 구비한다.

그리고 상기 절연필름(131)의 표면에는 발열저항체로서 금속박막(132)이 스퍼터링 공법을 통해 증착된다. 상기 금속박막(132)의 재질은 금속이면 어느 것이나 가능하나 전도성이 우수한 구리 또는 니켈 등이 적당하다. 상기 금속박막(132)은 내구력 향상을 위하여 서로 다른 재질을 상하로 배치하여 구성할 수도 있다.

상기 금속박막(132)은 사용전압에 따라서 절연필름(131)의 전면과 후면 중 일측에만 증착시킬 수도 있고 전면과 후면 모두에 증착시킬 수도 있다.

이때, 금속박막(132)은 일정한 폭(A)과 두께(B)를 가지면서 일정간격을 두고 패턴화하여 증착되는데, 통상 범용적으로 사용되는 AC 전원이 100V 내지 250V임을 감안할 때, 헤어 미용에서 요구되는 적정한 온도에 도달하기 위해서 상기 금속박막(132)의 폭(A)과 두께(B)는 0.1mm 내지 0.2mm이 바람직하다.

왜냐하면, 헤어 미용에서 요구되는 적정한 온도에 도달하기 위해서는 히터 저항이 100V 내지 250V의 사용전압에서 적정한 저항값(100V에서 30Ω, 220V에서 160Ω)을 만족해야만 하는데, 금속박막(132)의 폭(A)과 두께(B)가 0.1mm 미만일 경우에는 금속박막(132)의 단면적이 지나치게 작아서 히터 저항이 크게 상승하게 되고, 금속박막(132)의 폭(A)과 두께(B)가 0.2mm를 초과하게 되면 금속박막(132)의 단면적이 지나치게 커서 히터 저항이 낮아지면서 상술한 헤어 미용에서 요구되는 적정한 저항값의 범위를 벗어나게 되기 때문이다.

아울러, 헤어 미용에서 요구하는 적정한 히터의 내구성을 만족하기 위해서 상기 금속박막(132) 사이의 간격(C)은 0.3mm 내지 0.6mm가 바람직하다.

왜냐하면, 헤어 미용에서 요구하는 적정한 히터의 내구성을 만족하기 위해서는 최대파워 300W 및 230℃의 사용조건 하에서 1시간 동안 히팅하고 1시간 동안 공냉시키는 반복 실험을 최소 500시간 견뎌야 하는데, 금속박막(132) 사이의 간격(C)이 0.3mm 미만일 경우에는 간격(C)이 지나치게 협소하여 필름히터(130)가 지속적으로 수축과 팽창을 하는 과정에서 쇼트가 발생되고 이로 인하여 과전류가 흘러 금속박막(132)이 끊어지게 되며, 금속박막(132) 사이의 간격(C)이 0.6mm를 초과하게 되면 간격(C)이 지나치게 넓어서 최대파워가 300W를 초과하게 되므로 금속박막(132)이 이를 견디지 못하고 끊어지게 되기 때문이다.

그리고 상기 금속박막(132)의 외측으로는 금속박막(132)을 감싸는 절연막(133)이 코팅된다. 상기 절연막(133)은 내열성과 탄성이 우수한 폴리이미드 재질이 바람직하다. 그리고 절연막(133)의 외측으로는 금속박막(132)에 접속되도록 전원단자(135)가 설치된다. 상기 전원단자(135)는 외부전원(136)과 연결된다.

한편, 필름히터(130)은 절연막(133)을 감싸는 절연주머니(134)를 더 구비할 수도 있다. 상기 절연주머니(134)는 필름히터(130)의 절연성을 강화시켜 주는 동시에 외부로 노출된 상기 전원단자(135) 및 외부전원(136)에 대한 절연을 담당한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 필름히터(130)는 금속박막(132)이 절연필름(131)에 증착을 통해 비접착 상태로 결합되어 있기 때문에 온도의 상승과 하강시 금속박막(132)과 절연필름(131)이 독립적으로 팽창 및 수축되므로 순간적인 고온 발열이나 급냉시 금속박막(132)이나 절연필름(131)이 파손되지 않는다.

아울러, 본 발명의 필름히터(130)는 매우 유연하고 두께가 얇기 때문에 고대기나 컬링기와 같은 헤어 미용기에 적용되는 경우, 헤어 미용기의 두께를 크게 감소시키고 조립도 매우 용이하게 이루어지게 되므로 헤어 미용기의 디자인 자유도가 크게 향상됨은 물론 헤어 미용기의 온도 상승속도 및 복원속도가 매우 빠르게 이루어지며 소비전력과 제작비용과 제품의 무게를 크게 낮출 수 있다.

도 5는 본 발명의 필름히터를 이용한 헤어 미용기의 일예를 나타내는 사시도이고, 도 6은 본 발명의 필름히터를 이용한 헤어 미용기를 구성하는 발열봉의 분해사시도이며, 도 7은 도 5의 Ⅶ-Ⅶ선 단면도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 필름히터를 이용한 헤어 미용기는 머리카락에 열을 가하여 머리카락에 웨이브를 주면서 원하는 형태의 헤어스타일을 연출하는데 사용되는 컬링기일 수 있다.

이 경우, 필름히터(130)를 이용한 헤어 미용기는 탄성 힌지에 의해 집게 형태로 연결된 발열봉(110)과 상기 발열봉(110)에 탄력적으로 밀착되는 글러브(120)로 구비하고 상기 발열봉(110)과 글러브(120)의 후단에는 손잡이부가 마련된다.

상기 발열봉(110)은 손잡이부의 선단에 고정되는데, 열전도성이 우수한 알루미늄 또는 테프론 소재로 제작되는 것이 바람직하며, 분해조립이 가능하도록 분할 구성된다.

그리고 분할된 발열봉(110)의 내주면에는 각각 필름히터(130)가 밀착되게 설치된다. 본 실시예에서는 발열봉(110)이 좌측몸체(111)와 우측몸체(112)로 분할형성된 것을 예를 들어 도시하고 설명한다.

따라서 필름히터(130)에 AC 전원이 공급되면, 금속박막(132)이 발열하게 되고 그 열은 절연막(133)과 절연주머니(134)를 통해 발열봉(110)으로 신속하게 전도된다.

상기 필름히터(130)는 정특성 금속히터로서, 금속의 정특성 온도 선형성을 이용하여 히터와 센서의 역할을 동시에 수행하게 된다. 따라서 본 발명은 온도 감지를 위한 별도의 센서가 필요 없고, 필름히터(130)가 외측 발열봉(110)의 좌측몸체(111)와 우측몸체(112)의 내주면에 밀착 고정되어 있기 때문에 머리카락과 직접적으로 접촉하는 발열봉(110)의 온도를 실시간으로 정확하게 감지해 낼 수 있으므로 매우 정교하고 빠른 응답 특성을 가지게 되어 발열봉(110)의 표면을 항상 적정한 온도로 유지시켜 연속적으로 사용할 수 있게 된다.

아울러, 상기 필름히터(130)는 정특성의 온도 선형성을 갖고 있기 때문에 온도가 증가할수록 저항이 증가해서 전류가 자동으로 감소하므로 사용상 안전성이 보장된다.

그리고 상기 좌측몸체(111)와 우측몸체(112)의 내주면에는 각각 고정브라켓(140)이 설치되고 각 고정브라켓(140)에는 필름히터(130)를 지지하는 지지브라켓(150)이 스크류로써 체결된다. 또한, 상기 지지브라켓(150)과 필름히터(130) 사이에는 절연용 실리콘(160)이 위치된다. 따라서, 발열봉(110)의 내부에 필름히터(130)를 매우 쉽고 간편하게 유동됨 없이 안정적으로 설치할 수 있게 된다.

한편, 발열봉(110)의 양단부에는 각각 전방캡(170a)과 후방캡(170b)이 고정된다. 상기 전방캡(170a)은 발열봉(110)의 개방된 전단부를 밀폐하고 후방캡(170b)은 손잡이부로 발열봉(110)의 열기가 전달되지 않도록 차단해준다. 아울러, 상기 전방캡(170a)과 후방캡(170b)은 발열봉(110)의 개방 전단과 후단에 끼워진 상태에서 스크류(180)를 통해 좌측몸체(111)와 우측몸체(112)에 결합되어 발열봉(110)의 좌측몸체(111)와 우측몸체(112)를 결합시켜준다.

본 발명의 필름히터를 이용한 헤어 미용기는 필름히터(130)가 매우 유연한 특성을 가지고 있기 때문에 발열봉(110)이 어떠한 단면을 갖게 되더라도 발열봉(110)의 내주면에 밀착되게 설치할 수 있을 뿐만 아니라 발열봉(110)의 두께를 일정하게 제작할 수 있다. 따라서 발열봉(110)의 디자인 자유도가 크게 향상됨은 물론 발열봉(110)의 전구간에서 일정한 온도 및 전도 속도를 갖게 된다.

또한, 본 발명의 필름히터를 이용한 헤어 미용기는 필름히터(130)가 발열봉(110)에 비접착 상태로 밀착되어 있기 때문에 필름히터(130)와 발열봉(110)은 선팽창계수가 서로 다르지만 열적 스트레스를 받지 않는다.

따라서, 순간적으로 고온 발열하여도 필름히터(130)나 발열봉(110)이 파손될 염려가 없기 때문에 매우 신속한 발열온도 상승 및 복원능력을 발휘할 수 있는 것은 물론 구조적으로 허락하는 한 발열봉(110)의 두께를 최대한 얇게 하여 제작이 가능하므로 소비전력과 제작비용과 제품의 무게를 크게 낮출 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이러한 수정 및 변경 또한 본 발명의 권리범위에 속함은 자명한 것이다.

110...발열봉 120...글러브
130...필름히터 131...절연필름
132...금속박막 133...절연막
134...절연주머니 135...전원단자
136...외부전원 140...고정브라켓
150...지지브라켓 160...절연용 실리콘
170a...전방캡 170b...후방캡
180...스크류

Claims

탄성 힌지에 의해 집게 형태로 연결된 발열봉과 상기 발열봉에 감겨진 탄력적으로 밀착되는 글러브를 구비하고;
상기 발열봉이 분해조립이 가능하도록 분할구성되며;
분할된 발열봉의 내주면에는 필름히터가 각각 밀착되게 설치되고;
상기 필름히터가 헤어에 열을 가할 수 있도록 절연필름과, 발열저항체로서 상기 절연필름의 전면과 후면 중 적어도 일측면 이상에 증착된 금속박막과, 상기 금속박막을 감싸는 절연막으로 구성되며;
분할된 발열봉의 내주면에는 각각 고정브라켓이 설치되고;
각 고정브라켓에는 필름히터를 발열봉의 내주면에 밀착시켜 주는 지지브라켓이 체결되며;
상기 지지브라켓과 필름히터 사이에 절연용 실리콘이 위치된 것을 특징으로 하는 필름히터를 이용한 헤어 미용기.
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